Question

3．PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的方法，用于放大特定的DNA片段，数小时内可使目的基因片段扩增到数百万个拷贝的分子生物学技术．PCR需要模板DNA、引物、脱氧核糖核苷酸和DNA聚合酶等条件．如图为模板DNA分子及2种引物，请回答相关问题：
（1）PCR与体内DNA复制的不同之处主要表现在温度环境的不同，在PCR中先用95℃高温处理的目的是使DNA变性（使DNA的两条链解开）；而这一过程中在细胞内是通过解旋酶的催化实现的．
（2）在PCR技术中所需要的引物实质上是一种单链DNA或RNA分子．请在图中绘出引物结合的位置．
（3）若将1个DNA分子拷贝10次，则需要在缓冲液中至少加入2¹¹-2个引物．
（4）DNA子链复制的方向是5′到3′．

Answer 1

分析 PCR技术：
1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术．
2、原理：DNA复制．
3、前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物．
4、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）
5、过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链．
6、细胞中DNA复制与PCR技术的比较：

		细胞内DNA复制	体外DNA扩增（PCR）
不同点	解旋	在解旋酶作用下边解旋边复制	80～100℃高温解旋，双链完全分开
	酶	DNA解旋酶、DNA聚合酶	TaqDNA聚合酶
	引物	RNA	DNA、RNA
	温度	体内温和条件	高温
相同点		①需提供DNA模板 ②四种脱氧核苷酸为原料 ③子链延伸的方向都是从5'端到3'端

解答 解：（1）PCR与体内DNA复制的不同之处主要表现在温度环境的不同，在PCR中先用95℃高温处理的目的是使DNA变性（使DNA的两条链解开）；而这一过程中在细胞内是通过解旋酶的催化实现的．
（2）引物实质上是一种单链DNA或RNA分子．引物结合在DNA分子的5′端．
（3）PCR 技术大量扩增目的基因时，缓冲液中需要加入的引物个数计算公式为2ⁿ⁺¹-2．因此，若将1个DNA分子拷贝10次，则需要在缓冲液中至少加入2¹¹-2个引物．
（4）DNA子链复制的方向是5′到3′．
故答案为：
（1）使DNA变性（使DNA的两条链解开）     解旋酶的催化
（2）单链DNA或RNA分子
（3）2ⁿ⁺¹-2
（4）5′到3′

点评 本题考查PCR技术的相关知识，要求考生识记PCR技术的概念、原理、条件、操作步骤等，掌握PCR技术与体内DNA复制的异同，能结合所学的知识准确答题．